JPS597238A - 車両構体荷重試験方法 - Google Patents
車両構体荷重試験方法Info
- Publication number
- JPS597238A JPS597238A JP11541582A JP11541582A JPS597238A JP S597238 A JPS597238 A JP S597238A JP 11541582 A JP11541582 A JP 11541582A JP 11541582 A JP11541582 A JP 11541582A JP S597238 A JPS597238 A JP S597238A
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- JP
- Japan
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- load
- deflection
- link
- stress
- vehicle
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
- G01M5/0041—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress
- G01M5/005—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress by means of external apparatus, e.g. test benches or portable test systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鉄道車両構体のたわみあるいは応力などを把握
するための荷重試験方法に係り、特にモデル試作に当っ
てモデルの製作費および試験費を軽減するのに好適な車
両構体荷重試験方法に関するものである。
するための荷重試験方法に係り、特にモデル試作に当っ
てモデルの製作費および試験費を軽減するのに好適な車
両構体荷重試験方法に関するものである。
従来の構体荷重試験は、構体の全体を製作したモデルを
試験体として行なう構体荷重試験方法となっていたので
、モデルの構体製作費用が多くかかり、それによりモデ
ルの大きさに合った広さの試験設備を必要とし、荷重の
大きさもモデル全体に必要な大きな荷重源を必要とする
という欠点があった。
試験体として行なう構体荷重試験方法となっていたので
、モデルの構体製作費用が多くかかり、それによりモデ
ルの大きさに合った広さの試験設備を必要とし、荷重の
大きさもモデル全体に必要な大きな荷重源を必要とする
という欠点があった。
本発明の目的は、車両全長より短い構体な巧みに支持し
て荷重を負荷することによって、全長の構体に荷重を負
荷したときと同等のたわみあるいは応力を適確に把握で
きる試験方法を提供することにある。
て荷重を負荷することによって、全長の構体に荷重を負
荷したときと同等のたわみあるいは応力を適確に把握で
きる試験方法を提供することにある。
車両構体は、その両端下部を支持した両端支持梁となっ
ている。そして、両端支持梁に等分布荷重を加えた時に
は、支持梁の中央を境として両側に異符号の曲げモーメ
ントが発生し、その絶対値は等しい。ところで、中、央
境界の断面部には曲げ鉛 モーメントは発生せず、同断角部の上半分には圧縮力、
下半分には引張力のみが発生する。勿論、たわみは垂直
方向となる。したがって、構体の中央断面の上部を圧縮
で受は下部を引張りで受け、かつ垂直方向に自由に摺動
可能にすれば、両端支持と等測的になる。
ている。そして、両端支持梁に等分布荷重を加えた時に
は、支持梁の中央を境として両側に異符号の曲げモーメ
ントが発生し、その絶対値は等しい。ところで、中、央
境界の断面部には曲げ鉛 モーメントは発生せず、同断角部の上半分には圧縮力、
下半分には引張力のみが発生する。勿論、たわみは垂直
方向となる。したがって、構体の中央断面の上部を圧縮
で受は下部を引張りで受け、かつ垂直方向に自由に摺動
可能にすれば、両端支持と等測的になる。
長子古釦
本発明はこの点に着目し、構体の、片側半分のモデルを
製作し、中央断面部を上記のように支持し、他端側な水
平方向に自由な如く支持して荷重を負荷するようにした
ものである。
製作し、中央断面部を上記のように支持し、他端側な水
平方向に自由な如く支持して荷重を負荷するようにした
ものである。
以下、本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。
第１図は本発明による車両構体荷重試験方法の一実施例
である。構体１は構体全長のｂ長さ、すなわち片側半分
で、図の右端が構体の中央断面！ せてあり、中央断面の下部はリンク４を介して緊定盤３
に連結されている。このリンク４の両端はピン５，６に
よる支持でるる。したがって、このリンク４の機構と上
記丸棒２によって、構体１は斐 奔定盤３に対し垂直方向に自由に摺動することが可能で
ある。一方、構体１の端部はロートセルフで支持され、
ロートセルフと床定盤８の間には丸棒９が挿入されてい
る。したがって、後述の荷重を負荷した場合に発生する
構体１自体の伸縮は丸棒９のころがりにより拘束される
ことなく水平方向に自由である。
である。構体１は構体全長のｂ長さ、すなわち片側半分
で、図の右端が構体の中央断面！ せてあり、中央断面の下部はリンク４を介して緊定盤３
に連結されている。このリンク４の両端はピン５，６に
よる支持でるる。したがって、このリンク４の機構と上
記丸棒２によって、構体１は斐 奔定盤３に対し垂直方向に自由に摺動することが可能で
ある。一方、構体１の端部はロートセルフで支持され、
ロートセルフと床定盤８の間には丸棒９が挿入されてい
る。したがって、後述の荷重を負荷した場合に発生する
構体１自体の伸縮は丸棒９のころがりにより拘束される
ことなく水平方向に自由である。
以上のように構成した後、構体１に等分布荷重Ｆを負荷
すると、次に説明するような力学的バランスによって荷
重Ｆに相当するたわみおよび応力が発生する。したがっ
て、これらのたわみおよび応力を測定し記碌するもので
ある。
すると、次に説明するような力学的バランスによって荷
重Ｆに相当するたわみおよび応力が発生する。したがっ
て、これらのたわみおよび応力を測定し記碌するもので
ある。
力学的バランスは第２図に示す状態となる。なお、説明
の便宜上第１図の等分布荷重Ｆは第２図では集中荷重Ｆ
′に置きかえて示しである。また、構体１は説明に不必
要な部分は省略して両端部のみ示しである。図において
、集中荷重Ｆ′が作用すると、構体１はロートセルフを
支点として長さＬによる回転モーメン）Ｆ’Ｌが生じて
時計方向に右回転しようとする。ところが、構体ｌの上
部はロードセル７を支点として回転半径Ｌ′で右回転し
ようとし下部は回転半径りで右回転しようとするが、こ
の上部および下部の回転方向は両者共に右回転ではある
が、その回転軌跡を見ると上部は図の右方になり下部は
左方となる。したがって、丸棒２およびリンク４がいか
に自由に回転しようとも、構体１の上部が縮むか下部が
伸びなければ構体ｌはロートセルフを支点とした回転は
できないことになる。すなわち、与えたモーメントＦ’
Ｌによって構体１の上部に反力Ｐが生じ、下部には−Ｐ
が生じ、丸棒２とリンク４の間の長さをｌとすると構体
１には反対モーメントＰｌ！が生じ、Ｆ”Ｌ ＝ Ｐｌ
によってバランスをとることになる。
の便宜上第１図の等分布荷重Ｆは第２図では集中荷重Ｆ
′に置きかえて示しである。また、構体１は説明に不必
要な部分は省略して両端部のみ示しである。図において
、集中荷重Ｆ′が作用すると、構体１はロートセルフを
支点として長さＬによる回転モーメン）Ｆ’Ｌが生じて
時計方向に右回転しようとする。ところが、構体ｌの上
部はロードセル７を支点として回転半径Ｌ′で右回転し
ようとし下部は回転半径りで右回転しようとするが、こ
の上部および下部の回転方向は両者共に右回転ではある
が、その回転軌跡を見ると上部は図の右方になり下部は
左方となる。したがって、丸棒２およびリンク４がいか
に自由に回転しようとも、構体１の上部が縮むか下部が
伸びなければ構体ｌはロートセルフを支点とした回転は
できないことになる。すなわち、与えたモーメントＦ’
Ｌによって構体１の上部に反力Ｐが生じ、下部には−Ｐ
が生じ、丸棒２とリンク４の間の長さをｌとすると構体
１には反対モーメントＰｌ！が生じ、Ｆ”Ｌ ＝ Ｐｌ
によってバランスをとることになる。
さて、構体１は実際には剛体ではないからその剛性に応
じた伸縮を行ない、構体１の上部は反力Ｐによって圧縮
ひずみを生じ、下部は引張りひずみな生じる。この圧縮
ひずみおよび引張りひずみが生ずれば反力Ｐおよび−Ｐ
は小さくなり、Ｆ”Ｌ＞Ｐｉ：となってモーメントのバ
ランスはとれなくなり構体１はロートセルフを支点とし
て右回転する。しかし、前述のように構体１の上部と下
部の竪 回転軌跡は水平方向の動きが相反し、上部は緊定盤３に
近づき下部は離れることになり再び反力Ｐおよび−Ｐは
増加する。このような状態を繰返すことになるが、実際
には瞬間的に反力Ｐおよび−Ｐは増加してＦ’Ｌ＝Ｐｌ
！となる。この時、構体ｌが回転して垂直方向に移動し
た量εが構体の最大たわみとなる。
じた伸縮を行ない、構体１の上部は反力Ｐによって圧縮
ひずみを生じ、下部は引張りひずみな生じる。この圧縮
ひずみおよび引張りひずみが生ずれば反力Ｐおよび−Ｐ
は小さくなり、Ｆ”Ｌ＞Ｐｉ：となってモーメントのバ
ランスはとれなくなり構体１はロートセルフを支点とし
て右回転する。しかし、前述のように構体１の上部と下
部の竪 回転軌跡は水平方向の動きが相反し、上部は緊定盤３に
近づき下部は離れることになり再び反力Ｐおよび−Ｐは
増加する。このような状態を繰返すことになるが、実際
には瞬間的に反力Ｐおよび−Ｐは増加してＦ’Ｌ＝Ｐｌ
！となる。この時、構体ｌが回転して垂直方向に移動し
た量εが構体の最大たわみとなる。
ところで、構体ｌが右回転するということは丸棒２およ
びリンク４が図の下方に回転することであるが、この両
者の回転にはころがり摩擦が付随するはずであり、この
摩擦による摩擦力の影響について説明しておく。丸棒２
のころがり摩擦係数およびピン５の摩擦係数なμとする
と、反力Ｐに対して生ずる摩擦力はμＰである。このμ
Ｐの方向は図の上方すなわち負荷Ｆ′の反力として働き
、そのモーメントはμＰＬである。丸棒２とピン５との
摩擦係数を同一とみなすと摩擦力によるモーメントの和
は２μＰＬとなり、前述のモーメントバランス状態は実
際にはＦ’Ｌ＝ＰＩ！十μＰＬとなる。したがって、損
失モーメントとしてμＰＬが存在することになるが、μ
は一般に非常に小さく無視できる値であり、また、あら
かじめ把握しておけば荷重試験結果の補正をすることも
可能であり、荷重試験の実施には支障がない。
びリンク４が図の下方に回転することであるが、この両
者の回転にはころがり摩擦が付随するはずであり、この
摩擦による摩擦力の影響について説明しておく。丸棒２
のころがり摩擦係数およびピン５の摩擦係数なμとする
と、反力Ｐに対して生ずる摩擦力はμＰである。このμ
Ｐの方向は図の上方すなわち負荷Ｆ′の反力として働き
、そのモーメントはμＰＬである。丸棒２とピン５との
摩擦係数を同一とみなすと摩擦力によるモーメントの和
は２μＰＬとなり、前述のモーメントバランス状態は実
際にはＦ’Ｌ＝ＰＩ！十μＰＬとなる。したがって、損
失モーメントとしてμＰＬが存在することになるが、μ
は一般に非常に小さく無視できる値であり、また、あら
かじめ把握しておけば荷重試験結果の補正をすることも
可能であり、荷重試験の実施には支障がない。
上述の説明では、リンク４の回転による影響も省略しく
いるが、この影響を説明しておく。リンク４の回転の軌
跡は図の右方となり、この水平方向の移動量を△γとす
ると構体１の下部の伸び量が△、ｒだけ減少した状態と
同一となる。すなわち、構体１の見かけ上の剛性が高く
なり、構体１の右回転の員が減少する。したがって、構
体ｌの最大たわみεは見かけ上少なくなる。ところが、
リンク４にも反力Ｐが作用してリンク４は反力Ｐに応じ
て伸びることになり、リンク長さをｒにしておくとγに
比例した伸び累となる。この伸び量と上記移動量ｒ、１
とが同等の値となるように予めリンク長さｒを定めてお
けば、リンク４の回転軌跡はほぼ垂直方向となり最大た
わみεへの影響が軽微となり、構体荷重試験が可能とな
る。
いるが、この影響を説明しておく。リンク４の回転の軌
跡は図の右方となり、この水平方向の移動量を△γとす
ると構体１の下部の伸び量が△、ｒだけ減少した状態と
同一となる。すなわち、構体１の見かけ上の剛性が高く
なり、構体１の右回転の員が減少する。したがって、構
体ｌの最大たわみεは見かけ上少なくなる。ところが、
リンク４にも反力Ｐが作用してリンク４は反力Ｐに応じ
て伸びることになり、リンク長さをｒにしておくとγに
比例した伸び累となる。この伸び量と上記移動量ｒ、１
とが同等の値となるように予めリンク長さｒを定めてお
けば、リンク４の回転軌跡はほぼ垂直方向となり最大た
わみεへの影響が軽微となり、構体荷重試験が可能とな
る。
本発明によれば、車両全長より短い部分モデルにより全
体モデルに対する場合と同等の荷重試験ができ、それに
より製作費および試験費を大巾に軽減することができる
という効果がある。
体モデルに対する場合と同等の荷重試験ができ、それに
より製作費および試験費を大巾に軽減することができる
という効果がある。
第１図は本発明による車両構体荷重試験方法の一実施例
の側面図、第２図は力学的バランス状態を示す説明図で
ある。 シー ｌ・・・・・・構体、２・・・・・・丸棒、３・・・・
・素定盤、４・・・リンク、５，６・・・・・・ビン、
７・・・・・・ロードセル、８・・・・・・床定盤、９
・・・・・・丸棒代理人 弁理士 薄 １）利 幸
の側面図、第２図は力学的バランス状態を示す説明図で
ある。 シー ｌ・・・・・・構体、２・・・・・・丸棒、３・・・・
・素定盤、４・・・リンク、５，６・・・・・・ビン、
７・・・・・・ロードセル、８・・・・・・床定盤、９
・・・・・・丸棒代理人 弁理士 薄 １）利 幸
Claims (1)
- １、車両の長手方向片側半分の長さにモデル製作した構
体の中央断面側を垂直面を持った基準面に直角に当て、
基準面との垂直方向の摺動は自由にできるようにし、基
準面と直角方向は拘束支持とし、構体の他端側の下部を
垂直に受けかつ水平方向には自由に摺動できるようにし
、その後構体に垂直荷重を負荷するよう畢こしたことを
特徴とする車両構体荷重試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11541582A JPS597238A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 車両構体荷重試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11541582A JPS597238A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 車両構体荷重試験方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS597238A true JPS597238A (ja) | 1984-01-14 |
| JPH0141211B2 JPH0141211B2 (ja) | 1989-09-04 |
Family
ID=14662001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11541582A Granted JPS597238A (ja) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | 車両構体荷重試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597238A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007225353A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 車両の衝突試験装置 |
| JP2010169398A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-08-05 | Tokyu Car Corp | 鉄道車両構体の荷重試験方法 |
| JP2010169397A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-08-05 | Tokyu Car Corp | 鉄道車両構体の荷重試験方法 |
-
1982
- 1982-07-05 JP JP11541582A patent/JPS597238A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007225353A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 車両の衝突試験装置 |
| JP2010169398A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-08-05 | Tokyu Car Corp | 鉄道車両構体の荷重試験方法 |
| JP2010169397A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-08-05 | Tokyu Car Corp | 鉄道車両構体の荷重試験方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0141211B2 (ja) | 1989-09-04 |
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